Монтаж, эксплуатация и ремонт измельчителя-плавителя

ВВЕДЕНИЕ

Рацион питания людей  различных возрастов имеет существенное отличие, обусловленное присутствием в желудке ферментов. Так у  детей наличие пепсина обеспечивает  сбраживание молока 1:5 млн. единиц, а  у людей пожилого возраста он практически  отсутствует. Поэтому люди в процессе старения предпочитают кисломолочную  продукцию – кефир, творог, варенец  и тд.

Плавленый сыр – один из наиболее питательных и калорийных пищевых продуктов. Питательная  ценность его обусловлена высокой  концентрацией белка и жира, наличием незаменимых аминокислот, витаминов, солей кальция и фосфора, необходимых  для нормального функционирование организма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Краткая характеристика цеха по изготовлению плавленных сыров

ОАО «Лакт» является преемником старейшего предприятия – Барнаульского  гормолзавода, основанного в 1931 году. ОАО «ЛАКТ» занимается производством  всех видов цельномолочной продукции, а также творога, десертов, йогуртов, масла сливочного и мягких сыров. Предприятие является ежегодным  победителем конкурса молочной промышленности Сибири в различных номинациях. С 2010 года на заводе был введен в эксплуатацию сыродельный цех, занимающийся производством  мягких сыров.

Состояние оборудования в  цехе по плавлению сыра очень различно. Аппараты для плавления и измельчения  сыра СИ – 120 и ИС – 80 закупались сравнительно недавно в 2007 году поэтому они  находятся в отличном техническом  состоянии также как и автоматы для фасовки АДНК – 39 и М6 –  АРИ. А вот автомат М6 – ОРК  и аппарат В2 – ОПН закупались новыми ещё в конце 90-х и их состояние на сегоднящний день можно  считать удовлетворительным. Самым  же старым оборудованием в цехе является автомат М6 – АРУ год выпуска  которого начало 90-х.

Таблица 1 – Оборудование цеха по производству плавленных сыров.

№ п/п

Наименование

Марка (модель)

Количество, шт.

Производительность,

уп/мин – для автоматов

 кг/ч – для аппаратов

Время работы, ч/смену

1

Автоматы для фасовки  и упаковки плавленных сыров

М6-ОРК

1

60

10

2

М6-АРУ

1

65

3

3

М6-АРИ

1

72

10

4

АДНК 39

1

70

4

5

Аппараты для плавления  сырной массы

В2-ОПН

1

1200

9

6

СИ-120

1

400

9

7

ИС-80

1

500

9


 

Технологический процесс  производства плавленых сыров включает в себя следующие технологические  операции: подбор сырья, предварительную  обработку, дробление, подбор солей-плавителей, составление сырной смеси, плавление  сырья, охлаждение, упаковку и маркировку готовой продукции.

Подбор сыров всех видов  проводят по зрелости и кислотности. Незрелые сыры и сыры с повышенной кислотностью плохо плавятся.

Подобрав сырьё, сыры освобождают  от полимерного покрытия, сыры с  парафиновым покрытием направляют на машину для снятия парафинов. Затем  вручную удаляют корку, зачищают поврежденное место.

Творог, белковую массу и  другие белковые продукты выгружают  из тары, зачищают верхний слой. Масло  зачищают от штаффа, разрезают на куски  по 2-3 кг. Сухие продукты просеивают, жидкие фильтруют. Твердые наполнители  измельчают. Специи обрабатывают горячей  водой или воздухом в целях  дезинфекции.

Подготовленные сыры и  творог измельчают (творог - на вальцовке, сыры – на волчке).

Раздробленный сыр и другие компоненты отвешивают в соответствии с рецептурой и загружают в  емкость.

Далее происходит процесс  плавления сырной массы. Это основная и наиболее ответственная операция в технологии плавленых сыров. В  процессе плавления изменяется вязкость, форма белка и минеральная  часть сыра.

Сырную массу плавят в  специальных аппаратах. Нагрев в  них осуществляется постепенно пуском пара в межстенное пространство котла  при давлении от 1,5 до 2 атм, а также  путем введения пара в сырную массу.

Плавленая масса поступает  из плавителя в разгрузочный бункер. Далее насос подает массу в  бункер автомата для фасовки.

Плавленый сыр охлаждается  путем выдержки в холодильной  камере или в охладителях туннельного  типа непрерывного действия. Продолжительность  охлаждения 16 ч.

Сыры хранятся при температуре 8…10 0С в течение не более 2 суток, затем направляются в холодильники или торговую сеть.

Рисунок 1- Блок-схема производства пастообразных плавленых сыров.

Вданном курсовом проекте  нас будет интересовать стадия плавления. Именно аппарат этой стадии будет  подвергнут монтажу. Подробная техническая  характеристика аппарата В2-ОПН представлена в таблице 2.

Таблица 2 – Техническая  характеристика аппарата марки В2-ОПН.

№ п/п

Наименование показателя

Значение

1

Производительность, кг/ч

1200

2

Мощность привода, кВт

65

3

Объем камеры измельчителя-плавителя, дм3

300

4

Температура расплавленной массы, 0С

95

5

Расход пара, кг/ч

150

6

Давление пара, кПа

600

7

Продолжительность одного цикла  плавления, мин

15

8

Габаритные размеры (ДхШхВ), мм

1717x2200x1709

9

Масса, кг

1500


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Проект монтажных  работ

2.1 Монтажная разметка.

Специфика условий эксплуатации машин и аппаратов в молочной промышленности (повышенная влажность, вибрация при работе измельчителей, агрессивные среды и инфекционная опасность) создает дополнительные трудности и предъявляет повышенные требования к надежности оборудования. Эти требования необходимо постоянно  учитывать при выполнении монтажных, наладочных и ремонтных работ.

Монтаж, наладку, диагностику  и ремонт оборудования на предприятиях молочной промышленности выполняют  техники-механики, слесариремонтники, наладчики и другие специалисты.

 

Рисунок 2 – План сыродельного цеха:

1 – Аппарат для измельчения  и плавления сырной массы В2-ОПН; 2 – Фасовочно-упаковочный автомат марки М6-АРИ; 3 – Автомат для фасовки и упаковки плавленых сыров М6-ОРК; 4 – Смеситель-измельчитель СИ-120; 5 – Смеситель-измельчитель ИС-80; 6 – Фасовочный автомат карусельного типа АДНК 39; 7 – Автомат фасовки и упаковки плавленого сыра М6-АРУ.

 

Рисунок 3 – Главные монтажные оси (AB и CD) и привязка к строительным конструкциям (c и d).

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Расчет фундаментов и фундаментных площадок.

Определим площадь подошвы  фундамента по габаритам измельчителя-плавителя  добавляя припуск Δ на каждую сторону по 0,1...0,2 м

 

Суммарная статическая нагрузка Gст (Н) определяется по формуле:

 

 

 

где Gм – вес машины, Н;

Gс – вес перерабатываемого сырья, Н;

Pz – вертикальная составляющая неуравновешенных инерционных сил, Н.

Так как определить вертикальную составляющую неуравновешенных сил  инерции Pz (Н) трудно то мы примем её равную Gм.

Рассчитываем  вес фундамента Gф (Н):

 

 

где k – эмпирический коэффициент (для оборудования со статической нагрузкой k = 0,6…1,5, с динамической нагрузкой k = 2…3).

Зная вес фундамента, площадь  его основания и удельный вес  материала фундамента, определяем общую  высоту фундамента H (м):

 

 

где γ – удельный вес материала, для бетона γ = 12...25 кН/м3.

Общая высота фундамента складывается из высоты наземной части и глубины  заложения фундамента:

 

 

Отсюда 

где Н1 – высота наземной части фундамента, м;

Н2 – глубина заложения фундамента, м.

Глубина заложения фундамента:

 

 

Находим объем фундамента V :

 

 

 

После окончательного утверждения  общей высоты фундамента определяют вес фундамента Gф (Н) по формуле:

 

 

Фундамент не должен давать значительной осадки (особенно неравномерной), что достигается, если фактическое давление на грунт Р (Па) основания системы «машина - фундамент» будет меньше нормативного:

 

 

 

где Gст – суммарная статическая нагрузка на фундамент, Н;

Gф – вес фундамента, Н;

α – коэффициент уменьшения динамичности;

F – площадь подошвы фундамента, м2;

[Rн] – нормативное (допускаемое) давление на грунт, Па

В результате расчетов было выявлено, что фактическая нагрузка во много раз меньше нормативной. Что удовлетворяет требованиям  и даже возможны внесения изменений  в конструкцию фундамента с целью  экономической выгоды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Выбор и обоснование  способа крепления оборудования

 

Для долгой и бесперебойной  работы оборудования, следует уделить  большое внимание крепление его  к фундаменту или основанию.

Технологическое оборудование устанавливают и выверяют, совмещая оси машин с монтажными осями, закрепленными на фундаментах под  оборудование. Оборудование можно устанавливать непосредственно на фундаменте без подливки или с подливкой цементным раствором, на подкладках с последующей подливкой цементным раствором, на металлических плитах или рамах, установленных и выверенных, на фундаменте при помощи подкладок, закрепленных фундаментными болтами и залитых цементным раствором. При этом должны быть выдержаны заданные проектом размеры между траекторией движения обрабатываемой продукции и уровнем пола цеха, для чего на планах цехов наносят основные продольные и поперечные оси машин и привязывают их к продольным и поперечным осям колонн зданий цеха. При выверке технологического оборудования используют базовые детали машин.

После выверки координат  в плане базовые детали выверяют по высоте, оставляя припуск 1-2 мм на усадку пакета подкладок, делают предварительную  затяжку фундаментных болтов, проводят вторичную проверку, включая проверку на горизонтальность с помощью контрольной  линейки и уровня, и окончательно затягивают фундаментные болты. Качество затяжки контролируют при помощи щупа толщиной 0,05 мм, который не должен проходить на глубину более 5 мм в стыки между гайкой и шайбой и между шайбой и базовой деталью, а в особых случаях измеряют удлинение болта.

Оборудование будет крепится с помощью фундаментных болтов они  имеют преимущества по сравнению с заливными: их можно смещать при установке машины, т. е. ориентировать относительно отверстия в станине машины, а также опускать при перемещении машины по фундаменту в процессе монтажа и демонтажа; они лучше воспринимают толчки и удары, частично смягчают их в ослабленном виде передают на фундамент. Между стойками и фундаментом будут стоять виброопоры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Перемещение  и установка оборудования на  отметку монтажа 

К месту монтажа измельчитель-плавитель будем перемещать на стальном листе по бетонному полу.

Определяем тяговое усилие Pт (Н), необходимое для перемещения оборудования на стальном листе:

 

где Q – вес груза, включая сани или лист, Н;

f – коэффициент трения скольжения.

Определяем тяговое усилие в лебедке и примем его в 1,5 раза больше Pт:

 

Для перемещения груза мы примем лебедку ЛМЧ-040 грузоподъемностью 0,4 тонны, диаметров каната 5,6 мм.

Значение натяжения каната S (Н) для канатов полиспаста, стропов и расчалок определяют по формуле:

 

 

 

Принимаем Канат 5,6-Г-1-Н-1770 ГОСТ 7669-80.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Подключение  и пусконаладка оборудования 

 

Рисунок 4 – Электрическая схема пуска двух электродвигателей мешалки и ножа.

Для включения установки  замыкаем контакты рубильника. При этом напряжение подводится к контактам 1МП1 и 1МП2, а так же через замкнутые контакты кнопки КП1 и 2ПМ1. Для пуска электродвигателя необходимо вначале нажать кнопку  КП1. При этом создаем цепь для прохождения тока через катушку ПМ1 на массу. Создавшееся магнитное поле замыкает силовые контакты 1ПМ1 в цепи электродвигателя М1 и одновременно замыкает контакты 2ПМ1 самоблокировки в цепи питания самой катушки ПМ1. С заданной задержкой замыкаются контакты 3ПМ1 в цепи катушки ПМ2, создавая тем самым условие для включения электронагревателя через пускатель ПМ2.

Для включения второго  электродвигателя пуск производится аналогично.

Для выключения установки  нажимаем кнопку КС1 и КС2 обесточивая катушки ПМ1 и ПМ2, чем создает условие для размыкания всех контактов.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6 Построение  сетевого графика монтажа 

Рисунок 5 – Сетевой график монтажа

 

Таблица 3 – Приложение к сетевому графику монтажа падди сепаратора

Код события, предшествую-щего работе

Номер работы

Наименование работы

Трудоемкость, чел-ч.

Число смен работы в сутки

Число рабочих в смене

0

1

Подготовка котлована  под фундамент

8

1

2

0

2

Изготовление опалубки

8

1

2

01

3

Фиктивная работа

-

-

-

02

4

Установка опалубки в котловане

4

1

2

03

5

Заливка бетона

4

1

2

04

6

Затвердевание бетона

-

-

-

0

7

Получение измельчителя-плавителя

-

-

-


 

 

 

 

Таблица 4 – Материально-технические средства монтажа

 

№ п/п

Наименование работы

Приспособления (наименование и модель)

Инструмент (наименование и  модель)

Материалы

1

Подготовка котлована  фундамента

 

Лопата, тележка, Перфоратор bosch

gbh 2400

 

2

Изготовление опалубки

 

Молоток, деревообрабатывающий инструмент, уровень

Гвозди, пиломатериал

3

Установка опалубки в котловане

 

лом, уровень

 

4

Заливка фундамента

Желоба, бетономешалка (EW8160)

Лопата, шпатель

Бетон, арматура

5

Получение измельчителя-плавителя

Стальной лист, лебедка  ЛМЧ-040 

 

Пиломатериал

6

Установка аппарата

Лебедка ЛМЧ-040

Гаечные ключи

Крепежные маетриалы, подкладки

7

Пуск и наладка 

 

Отвертка, индикатор, пассатижи 

Кабель


 

 

 

 

 

 

3 Организация  технического обслуживания и ремонта оборудования

3.1 Планирование ремонтно-обслуживающих работ и определение основных параметров ремонтного производства

Для поддержания технологического оборудования в исправном состоянии  и исключения возникновения внезапных  отказов его на перерабатывающих предприятиях должна применяться система  планово-предупредительного ремонта (ППР), которая включает в себя межремонтное обслуживание, профилактический осмотр (О), текущий (Т), средний (С) и капитальный (К) ремонты. Эти виды работ проводятся силами рабочих и специалистов ремонтной службы предприятия.

№ п/п

Наименование

Структура РЦ

Продолжительность периода  до ближайшего ремонта или осмотра, мес.

К

С

Т

О

1

Аппарат для измельчения  и плавления сырной массы В2-ОПН

К-О-О-О-О-О-Т-О-О-О-О-О-С-О-О-О-О-О-Т-О-О-О-О-О-К

21

9

4

1,0

2

Автомат фасовки и упаковки плавленого сыра М6-АРУ

К-О-О-О-О-О-Т-О-О-О-О-О-С-О-О-О-О-О-Т-О-О-О-О-О-К

24

14

8

2,0

3

Смеситель-измельчитель СИ-120

К-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-К

48

12

6

2,0

4

Смеситель-измельчитель ИС-80

К-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-К

48

12

6

2,0




Таблица 4 – Структура ремонтного цикла для оборудования сыроплавильного цеха

5

Автомат фасовки и упаковки пастообразных плавленых сыров  АДНК 39

К-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-К

36

12

6

2,0

6

Фасовочно-упаковочный автомат  М6-АРИ

К-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-К

36

12

6

2,0

7

Фасовочно-упаковочный автомат  М6-ОРК

К-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-С-О-О-Т-О-О-К

14

8

4

1,0




Продолжение таблицы 4

 

Трудоемкость ремонта  оборудования определяют по формуле:

 

,

 

где К – коэффициент, учитывающий вид ремонта оборудования (капитальный, средний, текущий), чел-ч.;

R – категория сложности ремонта.

 

Таблица 5 – Категории сложности оборудования сыроплавильного цеха

Наимено-вание

В2-ОПН

М6-АРУ

СИ-120

ИС-80

АДНК 39

М6-АРИ

М6-ОРК

Категория сложности

2,0

2,0

1,1

1,1

0,7

0,7

1,5


 

Таблица 6 – Значение коэффициента К в зависимости от вида ремонта

Вид ремонта

Оборудование по переработке молока

Капитальный

35

Средний

21

Текущий

7

Осмотр

1


 

 

Таблица 7 - Годовой график осмотров и ремонтов оборудования сыроплавильного цеха

 

При отсутствии информации по ремонту оборудования можно применять  следующее соотношение между  трудоемкостями капитального (Тк), среднего (Тс), текущего (Тт) ремонтов и профилактического осмотра (То):

 

 

 

Исходя из этого трудоемкость конкретного ремонта или осмотра машины (агрегата):

 

 

 

где T – коэффициент, соответствующий виду ремонта или осмотра.

При проведении ремонтно-обслуживающих работ в технологический процесс включают слесарные, станочные и прочие (сварочные, электроремонтные, жестяницкие, малярные и др.) работы. Их трудоемкость ориентировочно можно определить исходя из процентного отношения от общей трудоемкости работ: слесарные работы – 67...72, станочные – 18...23 и прочие – 5...10.

Объем работ по каждому  участку определяется по формуле:

 

 

 

где Кучi – удельный вес работ на i-том участке, %.

 

Трудоемкость слесарных  работ:

 

Трудоемкость станочных  работ:

 

Трудоемкость прочих работ:

 

Результаты записываем в таблицу 8

Таблица 1.5 – Трудоемкость работ и численность рабочих  по участкам

№ п/п

Наименование участка

Трудоемкость работ, чел-ч.

Число рабочих

явочное

списочное

1

Слесарный

318,36

0,161

0,189

2

Станочный

90,96

0,046

0,054

3

Кузнечно-сварочный

45,48

0,023

0,027

4

Электроремонтный

5

Ремонтно-строительный

6

Всего

454,8

0,230

0,270


 

Номинальный фонд времени  рабочего при пятидневной неделе:

 

 

 

где dк, dв, dп, dпп, – соответственно число календарных,

выходных, праздничных и  предпраздничных дней;

tсм – продолжительность смены, ч.

Действительный фонд времени  рабочего соответственно при пятидневной  рабочей неделе:

 

 

 

где dо – число дней отпуска в планируемом периоде;

ηр – коэффициент, учитывающий потери рабочего

времени по уважительным причинам (ηр = 0,96).

Списочный – это полный состав рабочих, включающий как фактически являющихся на работу, так и находящихся в отпусках, а также отсутствующих по другим уважительным причинам. Явочный состав – это число рабочих, фактически являющихся на работу. Списочный и явочный составы производственных рабочих считаем по следующим формулам и заносим в таблицу 1.5:

 

 

 

Число вспомогательных рабочих, в состав которых могут входить кладовщик-инструментальщик и разнорабочие, определяют по формуле:

 

 

Действительный (расчетный) фонд времени работы оборудования представляет собой время, в течение которого оно может быть полностью загружено:

 

где Фн.о – номинальный фонд времени оборудования, ч;

ηо – коэффициент использования оборудования,

учитывающий простои в  ремонте (ηо = 0,95...0,98).

 

Число металлорежущих станков  рассчитывается по формуле:

 

 

 

где Тст – годовая трудоемкость станочных работ, чел-ч.;

ηо – коэффициент, использования станочного оборудования, равный 0,86…0,90.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Разработка технологического процесса текущего ремонта оборудования

 

Агрегат марки  В2-ОПН состоит из следующих основных частей подъемника с загрузочными тележками, измельчителя-плавителя, разгрузочной тележки, станции подготовки пара, системы подготовки воздуха, шкафа управления.

Подъемник предназначен для подачи сырья в барабан измельчителя-плавителя и представляет собой металлический каркас, внутри которого расположена цепная передача с кареткой на подшипниках качения. На каретке установлено грузозахватное устройство для приема и фиксации загрузочной тележки. Привод подъемника - горизонтальный, состоит из электродвигателя, муфты и червячного редуктора.

Загрузочная тележка предназначена  для транспортирования сырья от места его приготовления к подъемнику и далее в барабан измельчителя-плавителя. Представляет собой емкость на четырех опорах с колесами и устройством для фиксации тележки в грузозахватном устройстве подъемника.

Измельчитель-плавитель  предназначен для измельчения и плавления сырной массы и представляет собой герметичный горизонтальный барабан, снабженный мешалкой с приводом. Он состоит из загрузочного и разгрузочного шиберов и рубашки для охлажденной воды.

В состав измельчителя-плавителя  также входят двухскоростной электродвигатель, на удлиненном валу которого установлены три двухлопастных серповидных ножа, обратные клапаны, вакуумная система и дозатор воды.

Двухлопастные серповидные  ножи предварительно тонко измельчают сыр и создают циркуляционные потоки сырной массы в барабане.

Загрузочный и разгрузочный шиберы предназначены для загрузки сырья в барабан и выгрузки расплавленной охлажденной сырной массы. Они представляют собой прямоугольные пластины с уплотнением по замкнутому контуру, управляемые от пневмоцилиндров. Лопасть мешалки служит для съема сырной массы с внутренних боковых поверхностей барабана и крышки при расплавлении и охлаждении сыра.

Монтаж, эксплуатация и ремонт измельчителя-плавителя